Юный техник 1971-07, страница 5

Юный техник 1971-07, страница 5

по теплотворной способности он в три с лишним раза превосходит бензин. А если на водороде будут работать автомобили, то с повестки дня снимется наконец проблема загрязнения воздуха, водяной пар станет единственным содержимым выхлопных газов.

Выгоды применения металлического водорода очевидны, но что может дать сегодня ученым техника высоких давлений? Самые мощные прессы обеспечивают давление до 700 тыс. атм., но дело не в прессах, а в материале, который смог бы противостоять такому давлению. Карбид вольфрама, применяемый в настоящее время для камер высокого давления, уже при 400 тыс. атм. плывет как масло на сковородке. Слово опять за учеными: будет материал — появится и металлический водород.

Американские ученые решили получить гигантские давления, не дожидаясь материала, а с помощью мгновенного обжатия мощного магнитного поля направленным внутрь взрывом. Метод относительно прост. В медную трубку диаметром около 2,5 см наливают жидкий водород и закупоривают ее с обоих концов полиметилметакрила-том — обыкновенным оргстеклом. Трубиу помещают в трубу из нержавеющей стали диаметром около 10 см и создают в ней высокий вакуум. Трубу в трубе помещают в специальный контейнер с взрывчаткой и всю систему заключают в индукционную катушку большой мощности. При пропускании тока в пространстве между трубами возникает мощное магнитное поле, которое при взрыве мгновенно сжимается к центру трубки и создает громадное давление. По расчетам жидкий водород должен сжаться до '/б первоначального объема, :'это может привести к превращению жидкого водорода в, металлический, вели электронные приборы успеют зарегистрировать краткий миг его существования. Остальное, что совершит взрыв, совершенно ясно — он не оставит и следа от того, что, возможно, и будет металлическим водородом. И все же получение металлического водорода таким способом сомнительно,' потому что тепло, выделяющееся в результате взрывного характера нарастания давления, может значительно повысить уровень перехода жидкого водорода в металлический. Вместо расчетных 1 —2 млн. атм. потребуется значительно большее давление, а предварительные опыты показали, что метод позволяет получить давление чуть больше миллиона атмосфер.

Советские ученые пошли более простым и рациональным путем, они разрабатывают способ получения материала для камер высокого давления (см. рис.). Группа исследователей из Института физики высоких давлений АН СССР под руководством академика Л. Ф. Верещагина создала композиционный материал на основе синтетических алмазов, способный противостоять давлениям порядка миллиона и более атмосфер. Именно царь минералов алмаз, созданный руками человека, может противостоять сверхвысоким давлениям — это подтверждено не только теоретическими расчетами, но проверено на практике. У алмаза замечательные физико-механические свойства, но размеры кристаллов слишком малы, чтобы создать рабочие камеры достаточных размеров. А композиционный материал —- смесь алмазной крошки (кристалли

ков размерами 7—10 микрон) с минимальным количеством связующего позволяет сделать камеру практически любого объема. В таком своеобразном -алмазном «кирпиче» алмазы занимают почти весь объем. Связующего добавляется ровно столько, сколько необходимо для заполнения крохотных промежутков между кристаллами. Уже первые исследования алмазных кирпичей показали, что по своим характеристикам — прочности и упругости — они оставляют далеко позади карбид вольфрама.

Пока создается техника высоких давлений, металлический водород нашли астрономы и астрофизики. Они заявили, что причиной незначительных изменений орбит Юпитера и Сатурна являются какие-то внутренние возмущения, обусловленные химическим составом планет. Поскольку давления в их недрах исчисляются миллионами атмосфер, то естественно предположить существование в этих условиях металлического водорода. А если исходить из величин изменения орбит, то и Юпитер и Сатурн, по крайней мере наполовину, должны состоять из металлического водорода.

Значит, металлический водород существует в природе, хотя до сих пор остается загадкой, не превратится ли он снова в газ, когда давление будет снято. Час металлического водорода на Земле еще не пробил, но наступление на него продолжается.

И. ПОТ ян А, инженер

500т

з

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?